Question

18．下表所示為常用的兩種溫度計(jì)內(nèi)測(cè)溫物質(zhì)的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)情況．某同學(xué)想利用溫度計(jì)完成“研究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)．

測(cè)溫物質(zhì)	凝固點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃
水銀	-39	357
酒精	-117	78

（1）所用的液體溫度計(jì)是利用液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的．為了完成本次實(shí)驗(yàn)，由表格知，應(yīng)選用測(cè)溫物質(zhì)為水銀的溫度計(jì)．
（2）如圖甲所示，剛倒入熱水時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)表面模糊，很難看清示數(shù)，主要原因是水蒸氣遇到冷的溫度計(jì)管壁時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠．
（3）燒杯上方加一紙蓋后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示．每隔1min記錄溫度計(jì)示數(shù)（見(jiàn)下表），4min時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)溫度為96℃，直到水沸騰一段時(shí)間后停止讀數(shù)，由表可知水的沸點(diǎn)為98℃．請(qǐng)?jiān)趫D丁中作出本實(shí)驗(yàn)的溫度-時(shí)間曲線(xiàn)．

時(shí)間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度/℃	88	90	92	94		97	98	98	98

（4）該實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的沸點(diǎn)并非100℃，請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象作出兩種合理的解釋?zhuān)孩贇鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓；②讀數(shù)錯(cuò)誤．

Answer 1

分析 （1）液體溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的；液體溫度計(jì)所測(cè)溫度應(yīng)高于溫度計(jì)內(nèi)液體的凝固點(diǎn)，低于液體的沸點(diǎn)．
（2）物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)稱(chēng)為液化，水蒸氣遇冷的物體時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象．
（3）進(jìn)行溫度計(jì)的讀數(shù)，在讀數(shù)之前首先要認(rèn)清溫度計(jì)的分度值．沸騰時(shí)溫度保持不變，此時(shí)的溫度就是沸點(diǎn)．要作水的沸騰圖象，首先根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后將各點(diǎn)用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)．
（4）水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系：氣壓越高，沸點(diǎn)越高．

解答 解：（1）溫度計(jì)都是根據(jù)液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，沸水的溫度是100℃，酒精的沸點(diǎn)是78℃，水銀的沸點(diǎn)是357℃，水銀的沸點(diǎn)高于沸水的溫度，所以測(cè)沸水的溫度要選水銀溫度計(jì)．
（2）將熱水倒入燒杯中，水蒸氣遇到冷的溫度計(jì)管壁時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠，所以很難看清示數(shù)．
（3）由圖知，溫度計(jì)的分度值為1℃，所以溫度計(jì)的示數(shù)為96℃．當(dāng)溫度到達(dá)98℃時(shí)就不再升高了，所以溫度不變時(shí)即為沸點(diǎn)，此時(shí)吸熱溫度不變；
根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，然后將各點(diǎn)用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)．如下圖所示：
；
（4）水的沸點(diǎn)與大氣壓有關(guān)，氣壓越高沸點(diǎn)越高．實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)低于100℃，所以可能是氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；沸點(diǎn)達(dá)不到100℃的另一個(gè)原因是可能讀數(shù)錯(cuò)誤．
故答案為：（1）熱脹冷縮；水銀；（2）水蒸氣遇到冷的溫度計(jì)管壁時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠；（3）96；98；如圖；（4）①氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；②讀數(shù)錯(cuò)誤．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是溫度計(jì)的構(gòu)造和原理以及不同物質(zhì)沸點(diǎn)的比較．主要考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)考查了液化的概念．這些都是該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該重點(diǎn)掌握的內(nèi)容．體現(xiàn)物理來(lái)源于生活，服務(wù)于社會(huì)的新課程理念．